جستجو در تالارهای گفتگو

چکيده فولادهای زنگ نزن به عنوان گروه مهمی از فولادها،به دلیل کمک به افزایش عمر کاری قطعات، کاهش مصرف مواد اولیه و نیز مصرف انرژی امروزه نقش مهمی را در صنایع مختلف ایفا می کنند. فولاد زنگ نزن 17-4PH به عنوان یک فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده با داشتن خواص منحصر بفردی در زمینه سختی و مقاومت به خوردگی به صورت توانمند کاربردهای وسیعی در صنایع شیمیایی، نفت و گاز، هوافضا و غیره یافته است. در تحقیق حاضر تاثیر افزایش دماي فوق ذوب و تغیر دمای پیش گرم قالب روی سیالیت به روش ریخته گری دقیق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی های سیالیت و سختی و متالوگرافی حاکی از تاثیر بسیار مهم دماي فوق ذوب بر خواص این فولاد می باشد. اهمیت دامي فوق ذوب به تاثیر آن بر روی اندازه دانه ها و شکل گیری زمینه متالوگرافی بر می گردد. با توجه به اهمیت صنایع شیمیایی، نفت و گاز، هوافضا، غذایی و خودرو در کشورمان، مطالعه در مورد متالورژی این فولاد به عنوان یک آلیاژ استراتژیک حائز اهمیت خواهد بود. این آلیاژ از نوع فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی رسوب سخت شونده با نیوبیم و مس می باشد،که این فولاد نسبت به این دسته بیشترین سختی به همراه مقاومت به خوردگی را از خود نشان می دهد. خصوصیات مکانیکی آن با عملیات حرارتی بهینه می شود که می تواند آستحکام تسلیم بسیار بالایی در محدوده MPa 1300-1100 را تامین کند .این فولاد نباید در درجه حرارتهای بالای oC 300 یا زیر صفر به کار برده شود همچنین می تواند مقاومت به خوردگی خوبی در برابر محیطهای اتمسفری ، اسیدهای آلی و نمکها که قابل مقایسه با استانداردهای 304 و 430 می باشد را از خود نشان دهد. نشانه های این فولاد بر حسب استانداردهای مختلف به شرح ذیل می باشد: AMS : 5342 ASTM : A693 grade 630 UNS S17400 EURONORM : 1.4542X5CrNiCuNb16-4 AFNOR : Z5CNU 17-4PH DIN : 1.4542 این فولاد در کتاب Metals Handbook بر مبنای ریخته گری با نشانه CB-7Cu-1 شناخته می شود. تقسیم بندی این فولاد بر حسب شرایط تولید طبق استاندارد AMS: 1-4-بررسي تركيب شيميايي،خواص فيزيكي و مكانيكي آلياژ17-4PH: تركيب شيميايي ، خواص فيزيكي و مكانيكي اين آلياژ را در قالب جداول و در مقايسه با آلياژهاي ديگر فولادهاي زنگ نزن را در زير مشاهده مي كنيد. جدول 1-4: تركيب شيميايي این فولاد در شرایط ریخته گری در مقايسه با چند فولاد ديگر به شرح ذيل مي باشد. جدول2-4 : خواص فيزيكي اين آلياژ به همراه فولادهاي هم خانواده خود در جدول ذيل آمده است. جدول3-4 : مقاومت به خوردگي اين فولاد در محيطهاي مختلف به شرح ذيل است. جدول 4-4 : خواص مكانيكي اين فولاد در شرايط ريخته گري به شرح ذيل مي باشد. در ضمن اين فولاد قابل جوشكاري با الكترود 308 و يا الكترودهاي مشابه مي باشد و نيازي به پيش گرم كردن ندارد . .

Age Hardening پيرسختي فرآيندي است كه فولاد به مروز زمان و يا با افزايش دما سختي و مقاومتش را افزايش مي يابد و بطور معمول نرمي فولاد را كاهش مي دهد. پيرسختي معمولاً به دنبال خنك سازي سريع يا سردكاري اتفاق مي افتد و بر روي تمام ورقهاي نوردسرد انباري تأثير مي گذارد. براي فولادهايي كشش ضمانت استاندارد 6 ماه مي باشد. Aging پيري تغييرات در خواص فيزيكي و مكانيكي است و موقعي اتفاق مي افتد كه فولاد كم كربن براي مدت زماني انبار شود. و C و N بتوانند خود را به نابجايي ها برسانند و از لغزش صفحات كريستالي جلوگيري كنند. پيري همچنين با در معرض قرار گرفتن فولاد در درجه حرارت بالا شدت مي يابد. Annealing اين يك روش عمليات حرارت دهي است كه بوسيله آن كلاف فولادي نوردسرد براي شكل پذيري و خم كاري آماده و مناسب تر مي شود . ورق فولادي در يك درجه حرارت مشخص در مدت زمان كافي گرم مي شود و سپس خنك مي شود . دليل انجام اين عمليات حرارت دهي اين است كه ساختار و دانه ها در هنگام نوردسرد ، به هم فشرده مي شوند و بدين ترتيب فولاد ترد و شكننده مي شود . عمل بازپخت در واقع ساختار ذرات كريستالي فولاد را با ايجاد دانه هاي جديد در درجه حرارت بالا دوباره بوجود مي آورد . روش بازپخت به دو طريق مي تواند انجام پذيرد: يك پخت (Batch) و مداوم (Continuos) در روش اول 3 تا 4 كلاف نوردسرد روي هم قرار مي گيرند و محفظه اي از بالا روي آنها را مي پوشاند . تا مدت 35-24 ساعت ، ‌فولاد در يك فضاي بدون اكسيژن (بنابراين زنگ نمي زند) حرارت مي بيند و به تدريج خنك مي شود . روش دوم كه همان روش مداوم است معمولاً بخشي از يك خط اندودكاري ، كلاف فولادي باز مي شود و از ميان يك سري حلقه هاي عمودي در يك محفظه گرمكن عبور مي كند و ميزان حرارت و خنك سازي براي دستيابي به خواص مكانيكي فولاد كنترل مي شود. Argon – Oxygen Decarburization كربن زدايي با گازهاي اكسيژن - آرگون كربن زدايي با گازهاي اكسيژن – آرگون ، روشي است براي تصفيه بيشتر فولاد زنگ نزن از طريق كاهش ميزان كربن در فولاد زنگ نزن . انجام اين فرآيند بدين خاطر است كه كربن در فولاد زنگ نزن بايد كمتر از فولاد كربني يا كمتر از فولاد آلياژي باشد (براي نمونه فولاد حاوي عنصر آلياژي كمتر از 5 درصد ) . در حالي كه كوره هاي قوس الكتريكي وسيله مرسوم براي ذوب و تصفيه فولاد زنگ نزن هستند . كربن زدايي با اكسيژن – آرگون (AOD) يك مكمل اقتصادي محسوب مي شود بطوري كه زمان عمليات ذوب و درجه حرارت را در فولادسازي به روش كوره هاي قوس الكتريكي كوتاهتر و پايين تر مي آورد. در اين فرآيند ، فولاد مذاب و تصفيه نشده از كوره هاي قوس الكتريكي به داخل پاتيل جداگانه اي منتقل مي شود و مخلوطي از گازهاي اكسيژن و آرگون از كف پاتيل به داخل فولاد مذاب دميده مي شود سپس عاملهاي تميزكننده به همراه گازهاي فوق الذكر به داخل پاتيل اضافه مي شوند تا ناخالصي ها را حذف نمايند. در حالي كه اكسيژن با كربن موجود در فولاد تصفيه نشده تركيب مي شود تا ميزان كربن آن را كاهش دهد. وجود آرگون موجب تقويت ميل تركيبي كربن با اكسيژن مي شود و از اين رو حذف كربن را تسهيل مي كند. Batch Anneal بازپخت غيرمداوم فرآيندي است كه بوسيله آن تعدادي كلاف فولادي (4 كلاف بصورت عمودي روي هم قرار گيرند) به مدت طولاني در معرض عمليات حرارتي قرار داده مي شوند . اين فرآيند ورقهاي نورد سرد را قادر خواهد ساخت تا با كريستاليزه شدن كامل به محصولي تا حد ممكن نرم تيديل شوند تا خصوصيات مورد نظر مشتري را تأمين نمايند. Calorizing كالوريزه كردن پوشاندن آلياژهاي آهن دار با آلومينيم يا آلياژهاي آهن و آلومينيم است كه ايجاد يك لايه مقاوم در برابر اكسايش مي كند. اين عمل با حرارت دادن جسم در گرد آلومينيم در درجه حرارت 800 تا 1000 درجه سانتي گراد انجام مي شود. Carbo-Nitriding كربورنيتريد كردن فرآيند و روش سخت كردن فولاد است كه در آن اجزاء فولاد در يك اتمسفر حاوي كربن و نيتروژن حرارت داده مي شود. Carburising كربن دهي وارد كردن كربن در لايه سطحي فولاد كه حاوي كربن كم است . اين روش بوسيله حرارت دادن در واسطه كربن دار جامد ، مايع يا گاز انجام مي شود. عمق نفوذ كربن در سطح فولاد با ميزان حرارت و زمان عمليات كنترل مي شود بعد از كربن دهي براي سخت كردن اجزاء تشكيل دهنده فولاد بوسيله حرارت دهي در درجه حرارت مناسب و سرمادهي لازم است . Case – Hardening برون سخت سازي فرآيند سخت سازي سطح فولاد در حاليكه داخل آن بدون تغيير مي ماند ، فولادهاي كربني و آلياژي براي برون سخت سازي مناسب هستند عناصر سخت پذير در آنها . مقدار لازم موجود باشد. در اين فرآيند مخصوصاً در مورد فولادهاي آلياژي با يك پوسته سخت و مغزي چقرمه بوجود مي آورد. Cladding روكش كاري ،‌روش مورد استفاده در پوشش فولاد كربني يا فولاد كم آلياژي (فولاد حاوي عنصر آلياژي زير 5 درصد) با فولاد زنگ نزن است . اين روش ، مقاومت در برابر خوردگي و زنگ زدگي فولاد معمولي را افزايش مي دهد و در مقايسه با استفاده محض از فولاد زنگ نزن از هزينه بسيار كمتري برخوردار است . به سه روش اين كار انجام مي گيرد كه عبارتند از : 1) جوشكاري فولاد زنگ نزن بر روي فولاد كربني 2) ريختن فولاد زنگ نزن مذاب در اطراف يك تختال فولاد كربني جامد در قالب 3) قرار دادن تختالي از فولاد كربني بين دو ورق فولاد زنگ نزن و اتصال آنها با نورد در درجه حرارت بالا در كارخانه نورد ورق . Coating اندودكاري ، رنگ كردن ، پوشش كردن فرآيندي است براي پوشش دادن فولاد با ماده ديگر كه غالباً براي مقاومت در برابر خوردگي است (مثل قلع ، روي يا كروم) . 1. شكلي از سطح حفاظتي يا تكميل كاري زينتي است . سطوح حفاظتي در قبال خوردگي يا سايش با آبكاري الكتريكي ، رسوب شيميايي ،‌ غوطه دادن ، جوشكاري ، پاشيدن ، تبخير حرارتي در خلاء يا جوي از گازي خنثي صورت مي گيرد كه همراه پيوندي مكانيكي يا نفوذي با فلز بنياني است . 2. استفاده از پوشش محافظ در سطح ورقهاي فولادي ‌، يكي از روشهاي مؤثر كاهش اكسايش فلز و عيوب حاصل هنگام حرارت ديدن در حرارتهاي زياد است .